[发明专利]一种钛酸钡陶瓷聚合物前驱体及其制备方法

说明书

本发明涉及钛酸钡陶瓷聚合物前驱体聚合物及其制备方法，所述钛酸钡陶瓷聚合物前驱体聚合物的制备方法以乙酰丙酮钡和钛酸丙酯作为反应物进行配位聚合然后通过共水解得到所述聚合物。由于具有聚合物树脂的特性，该前驱体可与多种有机溶剂互溶得到均一稳定并且固含量和粘度可调节的前驱体有机溶液，克服了传统无机法工艺性差、元素分布不均匀的缺点，因而可以根据下游工艺的需求调配粘度合适、高固含、加工性优良的前驱体有机溶液，用于制备高陶瓷产率、元素分布均匀的钛酸钡陶瓷聚合物。

技术领域

本发明属于聚合物领域，具体涉及一种可以作为钛酸钡陶瓷前驱体的聚合物及其制备方法。

背景技术

钛酸钡是一种重要的钙钛矿型铁电材料，因其具有高的介电常数，优良的铁电、压电等性能，从而成为制造电子陶瓷的主要原料，被广泛应用于多层陶瓷电容器、热敏电阻器、热电元件、压电陶瓷、声呐、电光显示板、记忆材料、聚合物基复合材料及涂层等。随着电子元件向微、薄、轻方向的发展，要求多层陶瓷电容器介质层的层数不断增加并且介质层的厚度持续减小，因此对于钛酸钡陶瓷的加工及成型工艺提出了新的要求。

例如，（1）专利号为01126760.7的中国发明专利公开了一种简便而有效的制备锆钛酸钡(BZT)薄膜的湿化学法制备技术，属于功能陶瓷薄膜领域。前驱液以醋酸钡、丙醇锆、钛酸丁酯为原料，以乙二醇甲醚为溶剂，乙酰丙酮和冰醋酸为稳定剂，按Ba∶Zr∶Ti＝1∶X∶1-X克分子浓度配比(0＜X＜1)制备BZT功能薄膜的前驱液，浓度为0.2-0.3M，然而经过滤后成膜、甩胶、甩胶速度为3000-4000转/分，时间30秒，然后预处理，经多次成膜-预处理-再成膜，达到需要厚度后于650-750℃氧气氛下退火制成。用本发明制备的无铅BZT功能薄膜具有良好的介电、铁电和压电性能，与传统有铅的铅基薄膜相比具有明显的优点：成分无铅，适合环境保护要求。

（2）专利号为201310104032.1的中国发明专利公开了一种陶瓷粉末和层叠陶瓷电容器。该陶瓷粉末特别是对1μm以下的薄层电介质层的形成有用，能够制造实现了兼顾电容和寿命特性的MLCC的、以具有钙钛矿构造的钛酸钡为主成分的陶瓷粉末，并且提供能够由此实现电容和寿命特性优秀的MLCC产品。该陶瓷粉末为包含通过SEM观察测定的平均粒径（中值径）为200nm以下的具有钙钛矿构造的钛酸钡的陶瓷粉末，是该钛酸钡的通过TEM观察测定的孪晶缺陷比例小于10%、晶格的c/a为1.0075以上的陶瓷粉末。

（3）再如专利号为201410190163.0的中国发明专利公开了一种二钛酸钡陶瓷靶材的制备方法。BaTiO3粉末和TiO2粉末按摩尔比1:1混合烘干后用压片机压片；将压片放入电弧熔炼设备进行熔炼得到块体；然后破碎得到粒径10微米以下的二钛酸钡粉体；将粉体放入石墨模具然后移入FCT电场活化烧结炉中，施加40-60MPa的轴向压力并以95-105℃/min的升温速率升至1100℃，然后以8-12℃/min升温至1150℃，保温20-30min，降温、卸除压力并随炉冷却，最终得到物相为BaTi2O5、致密度为90％-95％的二钛酸钡陶瓷靶材。与现有BaTi2O5靶材制备方法相比烧结时间短、尺寸大、致密度高。

因此，现有技术中制备钛酸钡陶瓷仍以无机粉末混合之后热压为主，但是该方法无法适应利用涂膜制备超薄陶瓷的工艺，同时也存在着元素分布略不均匀的缺陷。

陶瓷前驱体聚合物具有合成工艺简单且产率高、存贮稳定性好、流变性好以及裂解产物微观结构可控性和可选择性较好的优点，使其具有无机陶瓷无法比拟的加工成型工艺，开创了有机聚合物前驱体向无机陶瓷转化的新领域。目前，利用聚合物前驱体转化制备陶瓷材料的方法发展迅速，陶瓷前驱体聚合物在制备陶瓷纤维、陶瓷基复合材料、纳米复相陶瓷、陶瓷涂层、超细陶瓷粉体等方面优势明显。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚合物的制备方法。